JP2003056409A - Dmeエンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Dmeエンジンの燃料供給装置

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JP2003056409A
JP2003056409A JP2001244032A JP2001244032A JP2003056409A JP 2003056409 A JP2003056409 A JP 2003056409A JP 2001244032 A JP2001244032 A JP 2001244032A JP 2001244032 A JP2001244032 A JP 2001244032A JP 2003056409 A JP2003056409 A JP 2003056409A
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purge
valve
line
tank
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JP2001244032A
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Akira Saito
晃 齋藤
Seiji Hikino
清治 引野
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Hino Motors Ltd
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Hino Motors Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パージタンクに回収した燃料を再液化するコ
ンプレッサの仕事量を必要最小限に抑制してシステム全
体のエネルギーロスの大幅な低減化を図り得るようにし
たDMEエンジンの燃料供給装置を提供する。 【解決手段】 パージライン11のパージ制御弁9より
下流側から燃料を抜き出して燃料タンク1へ直接導くバ
イパスライン14を設け、その途中に燃料タンク1側か
らパージライン11側へ遡る燃料の流れを阻止する逆止
弁15を装備すると共に、パージライン11におけるバ
イパスライン14の接続箇所より下流側にパージタンク
10へ向けた燃料の流れを適宜に遮断する常時閉の開閉
弁16を装備し、エンジン停止時にパージ制御弁9に向
けて開弁指令9aを出力し且つパージライン11及び燃
料タンク1の相互が略均圧化した時に開閉弁16に向け
開弁指令16aを出力する制御装置17を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジメチルエーテル
を燃料として利用するDMEエンジンの燃料供給装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、高セタン価(55以上)で無煙燃
焼するジメチルエーテル(以下ではDMEと略称する)
が石油や軽油の代替燃料として注目されており、特にE
GR(排気ガス再循環)や触媒により低NOxを実現し
得て将来の厳しい排気規制を満足できるという観点か
ら、ディーゼルエンジンの代替燃料として検討が進めら
れている。
【0003】ただし、DMEは、その沸点が−25℃と
非常に低くて蒸発し易いという特性があるため、DME
を燃料として利用するDMEエンジンの実用化にあたっ
ては、このようなDMEの特性を十分に考慮した燃料供
給装置が必要になるものと考えられており、例えば、図
2に示す如きDMEエンジンの燃料供給装置が既に提案
されている。
【0004】ここに図示している例では、燃料タンク1
内に約0.4〜1MPaの圧力で貯えられている燃料
(DME)を、前記燃料タンク1内に装備されているフ
ィードポンプ2によりフィードライン3に送り出し、該
フィードライン3の途中に装備されている高圧ポンプ4
により約20〜70MPaに昇圧してコモンレール5に
蓄圧させ、該コモンレール5から噴射ライン6を介し各
気筒のインジェクタ7に燃料を導いて開弁制御により燃
焼室8内に噴射させ、通常のディーゼルエンジンの場合
と同様に圧縮着火により燃焼させるようにしてある。
【0005】そして、斯かる燃料供給装置においては、
エンジン停止時に燃焼の流れが止まってしまうと、エン
ジンや排気系から熱が伝わってきて流路内の燃料が昇温
し、DMEの臨界温度である127℃を超えた段階で圧
力に関係なく燃焼が気化してしまうため、コモンレール
5側からの圧力がかかり続けているインジェクタ7のノ
ズル等から燃料の気化ガスが燃焼室8内に漏出し(液密
性があってもガスの漏出をシールすることは困難)、そ
の漏出した気化ガスが燃焼室8に溜まることにより次に
エンジンを始動した時に異常燃焼が惹起される虞れがあ
る。
【0006】そこで、このような異常燃焼を回避するた
めに、エンジン停止時にコモンレール5からパージ制御
弁9を介してパージタンク10に燃料を抜き出すパージ
ライン11と、前記パージタンク10に抜き出されて0
〜0.3MPaに減圧された燃料をコンプレッサ12に
より再液化して燃料タンク1に戻す連絡ライン13とを
備えるようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ンが停止する度にコモンレール5内の燃料を全てパージ
タンク10に回収してしまうと、該パージタンク10で
圧力低下して気化した燃料を再液化するコンプレッサ1
2の仕事量ばかりが増えてシステム全体のエネルギーロ
スが増大するという問題があった。
【0008】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、パージタンクに回収した燃料を再液化するコンプレ
ッサの仕事量を必要最小限に抑制してシステム全体のエ
ネルギーロスの大幅な低減化を図り得るようにしたDM
Eエンジンの燃料供給装置を提供することを目的として
いる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料タンクか
ら導いた燃料を高圧ポンプにより昇圧してコモンレール
に蓄圧させるフィードラインと、前記コモンレールから
インジェクタに燃料を導いて燃焼室内に噴射させる噴射
ラインと、前記コモンレールからパージ制御弁を介して
パージタンクに燃料を抜き出すパージラインと、前記パ
ージタンクの燃料をコンプレッサにより再液化して前記
燃料タンクに戻す連絡ラインとを備えたDMEエンジン
の燃料供給装置において、前記パージラインのパージ制
御弁より下流側から燃料を抜き出して燃料タンクへ直接
導くバイパスラインと、該バイパスラインの途中に装備
されて燃料タンク側からパージライン側へ遡る燃料の流
れを阻止する逆止弁と、前記パージラインにおけるバイ
パスラインの接続箇所より下流側に装備されて前記パー
ジタンクへ向けた燃料の流れを適宜に遮断する常時閉の
開閉弁と、エンジン停止時に前記パージ制御弁に向けて
開弁指令を出力し且つ前記パージライン及び燃料タンク
の相互が略均圧化した時に前記開閉弁に向け開弁指令を
出力する制御装置とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【0010】而して、このようにすれば、エンジン停止
時に制御装置からパージ制御弁に向け開弁指令が出力さ
れて該パージ制御弁が開き、コモンレール内に蓄圧され
た燃料が解放されてパージラインへと抜き出されるが、
この時点で開閉弁は閉じた状態に保持されているので、
コモンレールからパージラインに抜き出された前半の燃
料は全て燃料タンクに直接流入して回収されることにな
る。
【0011】そして、コモンレール内の燃料が燃料タン
クに回収されるにつれてコモンレール側の圧力が徐々に
低下して燃料タンク側に燃料が流入し難くなってくる
が、パージライン側と燃料タンク側の圧力が略均圧化さ
れた時に制御装置から前記開閉弁に向け開弁指令が出力
されて該開閉弁が開き、圧力が低下したパージライン側
より更に圧力の低いパージタンクへ残りの燃料が抜き出
されて回収されることになる。
【0012】尚、燃料タンク側からパージライン側へ遡
る燃料の流れは逆止弁により確実に阻止されることにな
るので、例えば、燃料タンク側の気相部分等から燃料の
気化ガスがパージタンク側へ抜き出されてしまうような
不具合は未然に回避されることになる。
【0013】また、本発明を具体的に実施するに際して
は、パージライン内の圧力を検出する第一の圧力センサ
と、燃料タンク内の圧力を検出する第二の圧力センサと
を備え、これら第一及び第二の圧力センサからの検出信
号を入力して相互の検出圧力が略同等となった時に開閉
弁に向け開弁指令を出力するように制御装置を構成した
り、或いは、エンジン停止時にパージ制御弁に向け開弁
指令を出力した直後から所定時間が経過した後に開閉弁
に向け開弁指令を出力するように制御装置を構成したり
することが可能である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
【0015】図1は本発明を実施する形態の一例を示す
もので、図2と同一の符号を付した部分は同一物を表わ
している。
【0016】前述した図2と略同様に構成したDMEエ
ンジンの燃料供給装置に関し、本形態例においては、パ
ージライン11のパージ制御弁9より下流側から燃料を
抜き出して燃料タンク1へ直接導くバイパスライン14
が新たに設けられており、該バイパスライン14の途中
には、燃料タンク1側からパージライン11側へ遡る燃
料の流れを阻止する逆止弁15が装備され、しかも、前
記パージライン11におけるバイパスライン14の接続
箇所より下流側には、前記パージタンク10へ向けた燃
料の流れを適宜に遮断する常時閉の開閉弁16が装備さ
れている。
【0017】また、エンジン停止時に前記パージ制御弁
9に向けて開弁指令9aを出力し且つ前記パージライン
11及び燃料タンク1の相互が略均圧化した時に前記開
閉弁16に向け開弁指令16aを出力する制御装置17
が備えられており、パージライン11内の圧力を検出す
る第一の圧力センサ18と、燃料タンク1内の圧力を検
出する第二の圧力センサ19とからの検出信号18a,
19aが前記制御装置17に対し入力されるようになっ
ている。
【0018】即ち、この制御装置17においては、第一
及び第二の圧力センサ18,19からの検出信号18
a,19aに基づき、エンジン停止時に相互の検出圧力
が略同等となったことが検知された時に前記開閉弁16
に向け開弁指令16aを出力するようになっている。
【0019】而して、このように燃料供給装置を構成し
た場合、エンジン停止時に制御装置17からパージ制御
弁9に向け開弁指令9aが出力されて該パージ制御弁9
が開き、コモンレール5内に蓄圧された燃料が解放され
てパージライン11へと抜き出されるが、この時点で開
閉弁16は閉じた状態に保持されているので、コモンレ
ール5からパージライン11に抜き出された前半の燃料
は全て燃料タンク1に直接流入して回収されることにな
る。
【0020】そして、コモンレール5内の燃料が燃料タ
ンク1に回収されるにつれてコモンレール5側の圧力が
徐々に低下して燃料タンク1側に燃料が流入し難くなっ
てくるが、パージライン11側と燃料タンク1側の圧力
が略均圧化された時に第一及び第二の圧力センサ18,
19からの検出信号18a,19aに基づき制御装置1
7から前記開閉弁16に向け開弁指令16aが出力され
て該開閉弁16が開き、圧力が低下したパージライン1
1側より更に圧力の低いパージタンク10へ残りの燃料
が抜き出されて回収されることになる。
【0021】尚、燃料タンク1側からパージライン11
側へ遡る燃料の流れは逆止弁15により確実に阻止され
ることになるので、例えば、燃料タンク1側の気相部分
等から燃料の気化ガスがパージタンク10側へ抜き出さ
れてしまうような不具合は未然に回避されることにな
る。
【0022】従って、上記形態例によれば、エンジン停
止時にコモンレール5から抜き出すべき燃料のうちの一
部を燃料タンク1に直接回収することができるので、パ
ージタンク10に回収される燃料を極力減らして、該燃
料を再液化するコンプレッサ12の仕事量を必要最小限
に抑制することができ、これによって、システム全体の
エネルギーロスの大幅な低減化を図ることができる。
【0023】また、以上に述べた説明では、パージライ
ン11内の圧力と燃料タンク1内の圧力とを第一及び第
二の圧力センサ18,19により直接的に検出してパー
ジライン11側と燃料タンク1側の圧力が略均圧化され
たことを確認するケースを例示しているが、これ以外に
も、制御装置17にタイマを内蔵させておく等して、エ
ンジン停止時にパージ制御弁9に向け開弁指令9aを出
力した直後から所定時間が経過した後に開閉弁16に向
け開弁指令16aを出力するように制御装置17を構成
しても良い。
【0024】尚、本発明のDMEエンジンの燃料供給装
置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え
得ることは勿論である。
【0025】
【発明の効果】上記した本発明のDMEエンジンの燃料
供給装置によれば、エンジン停止時にコモンレールから
抜き出すべき燃料のうちの一部を燃料タンクに直接回収
することができるので、パージタンクに回収される燃料
を極力減らして、該燃料を再液化するコンプレッサの仕
事量を必要最小限に抑制することができ、これによっ
て、システム全体のエネルギーロスの大幅な低減化を図
ることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。
【図2】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 燃料タンク 2 フィードポンプ 3 フィードライン 4 高圧ポンプ 5 コモンレール 6 噴射ライン 7 インジェクタ 8 燃焼室 9 パージ制御弁 9a 開弁指令 10 パージタンク 11 パージライン 12 コンプレッサ 13 連絡ライン 14 バイパスライン 15 逆止弁 16 開閉弁 16a 開弁指令 17 制御装置 18 第一の圧力センサ 18a 検出信号 19 第二の圧力センサ 19a 検出信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料タンクから導いた燃料を高圧ポンプ
    により昇圧してコモンレールに蓄圧させるフィードライ
    ンと、前記コモンレールからインジェクタに燃料を導い
    て燃焼室内に噴射させる噴射ラインと、前記コモンレー
    ルからパージ制御弁を介してパージタンクに燃料を抜き
    出すパージラインと、前記パージタンクの燃料をコンプ
    レッサにより再液化して前記燃料タンクに戻す連絡ライ
    ンとを備えたDMEエンジンの燃料供給装置において、 前記パージラインのパージ制御弁より下流側から燃料を
    抜き出して燃料タンクへ直接導くバイパスラインと、該
    バイパスラインの途中に装備されて燃料タンク側からパ
    ージライン側へ遡る燃料の流れを阻止する逆止弁と、前
    記パージラインにおけるバイパスラインの接続箇所より
    下流側に装備されて前記パージタンクへ向けた燃料の流
    れを適宜に遮断する常時閉の開閉弁と、エンジン停止時
    に前記パージ制御弁に向けて開弁指令を出力し且つ前記
    パージライン及び燃料タンクの相互が略均圧化した時に
    前記開閉弁に向け開弁指令を出力する制御装置とを備え
    たことを特徴とするDMEエンジンの燃料供給装置。
  2. 【請求項2】 パージライン内の圧力を検出する第一の
    圧力センサと、燃料タンク内の圧力を検出する第二の圧
    力センサとを備え、これら第一及び第二の圧力センサか
    らの検出信号を入力して相互の検出圧力が略同等となっ
    た時に開閉弁に向け開弁指令を出力するように制御装置
    が構成されていることを特徴とする請求項1に記載のD
    MEエンジンの燃料供給装置。
  3. 【請求項3】 エンジン停止時にパージ制御弁に向け開
    弁指令を出力した直後から所定時間が経過した後に開閉
    弁に向け開弁指令を出力するように制御装置が構成され
    ていることを特徴とする請求項1に記載のDMEエンジ
    ンの燃料供給装置。
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